宇宙の構造

質問

一般相対性理論のEinstein方程式から
ビックバンの解が導き出されるそうですが、
そのビックバンの解から現在の宇宙論では、
半径がおよそ150億光年と有限である宇宙像が
説明されていると思います。
しかし、これは、150億光年より先では、
光速以上の膨張の可能性があることから
光速以上の速度で遠ざかっている世界を無視している
結論でもあると考えられないでしょうか？

そして、光速以上で遠ざかっている世界では、
もはや、互いに干渉することがないと仮定していて
現在の有限の宇宙説に妥協しているということはないでしょうか？
また、この妥協は本当に妥協していいと言えることなのでしょうか？
例えば、今現在では光速以上で遠ざかっていても
かつては、光速以下のときがあったとすれば、
そのときの影響も考慮すべきということはないでしょうか？
更に、光速以上のタキオンが現在、認識されている宇宙の
構成要素と作用する可能性があるとすれば、
光速以上ではなれていることを理由に無視することは妥当とは言えなくなってくるのではないでしょうか？
現在の一般相対性理論は、成果のあるものとして評価すべきものと思いますが、もう少し別の形で帰納する結論もありえるのではないかと思い質問させていただきました。

回答No.2

First_Noel · ベストアンサー

誤解されませぬよう．

まず「そもそも学者はビックバンがありきで仮説を立て」てはいません．

インフレーション宇宙論では，宇宙が創生し，インフレーションを起こし，
その過程で過冷却→再加熱が起こりますが，ビッグバンと呼ばれる現象は，
この再加熱の時期に相当する，と言う解釈です．
「Ｍ理論」では膜（と扱える高次元の世界）の衝突が宇宙創成のきっかけとしています．

「無から有の創生」も，超法則の下ではそうではなく，もっと正確な表現が行われるものと思われます．
（インフレーション宇宙論でこんな表現をしたために，
　この点を突っつくのが主流ですが．）

インフレーション宇宙論に基けば，インフレーションの時期には，
宇宙は光速以上の膨張を経験します．
ここで注意すべきは，「何物も群速度で光速を越えられない」ですが，
これは飽くまで空間に対してであって，「空間が光速以上で移動・膨張する」ことは，
起こらないとは言えない，起こり得る，とされています．
即ち，理論の世界では，「光速以上で膨張する」ことは扱われています．
＃宇宙の膨張とは，空間の膨張のことです．
　境界線が遠ざかっているのではありません．

インフレーション宇宙論では，過去に光速を越えた相転移があったことを示唆しています，
そしてその名残は，現在，観測衛星によって観測され検証されました．
その結果，次のことは実際にあったと考えるのが自然です．
・宇宙にはかつて熱い時代があった．
・宇宙はかつてとても小さかった．
・宇宙はかつての一時期にインフレーションを起こした．
・この先宇宙は永遠に膨張を続ける．
観測結果は神の御業ですから，否定は出来ませんが，その解釈を如何に行うかが大切です，
今のところインフレーション宇宙論がその解釈にもっとも自然に矛盾無く適合します．
空間の光速以上での膨張を扱っているので，この点に妥協はないでしょう．
＃その理論も，真理ではなく，人間が表現し得た神の御業の一部の特定の表現形態です．

現在は，インフレーション宇宙論やＭ理論などの理論物理が，
非常に多くの理論物理学者によって構築，展開，理論検証されており，
同時に並行して実験的な検証の可否を行い，検証を試みようとしていますので，
「単に理論の仮定でのみ世界中が語り合っているわけではない」ことを，
敢えて申し添えておきます．
相対論も，壮大な物理理論のほんのひとつの特殊解であると言う見方です．
ただ，Ｍ理論のような壮大な理論の検証は，そうそうできなさそうかなと私も思います．

また，宇宙の始まりを，
「信じようと信じまいと普遍的客観的に一意に解釈する」
と言う活動は，哲学ではなく，科学の範疇であると私は思っています．
なぜなら，似非科学とは違い，理論物理の方々は理論から現在の宇宙で
検出されるであろう証拠もまた提言し，その検証努力が行われているからです．
この途上にある段階で，哲学の問題へと扱いを変えることは，客観的問題からの逃避であると思います．

お礼

ご回答ありがとうございます。勉強になりました。

ビックバンやインフレーション宇宙論について
単なる仮定や妥協案に過ぎないとする位置付けではないものと理解しました。
光速度を超える問題についても、群速度だけが対象であって空間の膨張速度は、元々、一般相対性理論の枠組みでも、超光速に対応していたのですね。
しかし、未だ理論は発展途上であることから、
紐理論やM理論のようなより壮大で包括的なものが、期待されていることも、今日の物理学の主流の1つであると理解します。

今後の発展を期待したいと思います。

回答No.1

Tigers29

難しい話ですね。
光速以上の話になると、ある程度仮定での話しになるので、全くの憶測になって意味があまりないと思います。
そもそも学者はビックバンがありきで仮説を立てていますが、あったかどうかも分からないのが現状です。
仮にあったとしても、ビックバン以前はどうなっていたのか？なぜ起きたのか？科学者には永久に分からないでしょう。始まりの問題を追及すると、無から有をどうやって作り出すかということになります。（これは科学ではなく哲学の領域？）

そもそもアインシュタイン方程式が正しいという保障もない段階で、ビックバンが正しいということは言えないと思います。ビックバンがなければ、宇宙の始まりの問題も生じない。ただ、科学者の中では異端の部類に入ると思いますが、アインシュタインもその異端の中から相対論を造ったのですから。

お礼

ご回答ありがとうございます。
アインシュタイン方程式から仮定であると
認識をもつべき話だったのですね。
とりあえず、一般相対性理論の方が
よりよく説明できるから
採用されているものとして理解しておきたいと思います。